2019-2020年高考化学考点突破训练 2.3钠、镁及其化合物.doc

2019-2020年高考化学考点突破训练 2.3钠、镁及其化合物1(xx长春外国语学校质检)观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色灰暗白色出现液滴白色固体，下列说法正确的是()A发生了氧化还原反应B变白色是因为生成了碳酸钠C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D只发生物理变化解析4NaO2=2Na2O，属于氧化还原反应，故A项正确；Na2OH2O=2NaOH，故B项错误；中因NaOH易潮解，吸收空气中的水蒸气，表面形成溶液，故C项错误；中发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O，进而形成Na2CO310H2O晶体，然后再风化形成Na2CO3，故D项错误。答案A2(xx太原五中调研)下列关于钠与水反应的说法不正确的是()将一小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变蓝将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应钠在水蒸气中反应时因温度高会燃烧将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等A BC D解析钠与水反应产生氢氧化钠使石蕊变蓝，正确。钠与水的反应本质是钠与H的反应，所以钠先与盐酸溶液中的H反应，错误。钠在水蒸气中反应产生的是氢气，尽管温度高且反应放热，因无氧气所以不能燃烧，错误。2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，因此，用铝箔包住的钠与水反应放出的H2多，错误。答案C3将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液解析2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；水减少，c(Na)增大，使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。答案4有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)如何从试剂瓶中取用金属钠？剩余的Na能否放回原试剂瓶？(2)有关钠反应的现象是_ _。(3)大试管的溶液中出现的现象：_。(4)装置中液面的变化：大试管内_；长颈漏斗内_。(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_。答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶，不要随意丢弃。(2)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(3)下层溶液出现白色絮状沉淀(4)下降上升(5)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2归纳总结1.金属钠与可溶性盐溶液的反应2金属钠与溶液反应现象的分析(1)共性：因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。考点2 过氧化钠1.过氧化钠的强氧化性由于过氧化钠有强氧化性，当过氧化钠与具有还原性的物质发生反应时，可以把还原性物质氧化。(1)Na2O2与SO2反应：Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2与FeCl2溶液反应：Na2O2投入FeCl2溶液中，可以将Fe2氧化为Fe3，同时产生Fe(OH)3沉淀。(3)Na2O2与Na2SO3溶液反应：Na2O2投入Na2SO3溶液中，可以将SO氧化为SO。(4)Na2O2与H2S反应：Na2O2投入氢硫酸中，可以将H2S氧化为单质硫，产生淡黄色沉淀。(5)Na2O2与品红溶液反应：Na2O2投入品红溶液中，因其具有强氧化性，可以使品红溶液褪色，即具有漂白性。2有关Na2O2与CO2、H2O反应的计算有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2(1)物质的量关系。无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比都为2:1。(2)电子转移关系。当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移 2 mol e。(3)先后顺序关系。Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。(4)气体体积关系气体体积差量法。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2气体体积差V 2 1 12Na2O22H2O(g)=4NaOHO2气体体积差V 2 1 1由此可见，气体体积关系：CO2和水蒸气的混合气体或单一气体通过足量Na2O2时，气体的体积变为原来的1/2，即为生成O2的体积。VV(CO2)V(O2)，VV(H2O)V(O2)。(5)固体质量关系固体质量差量法。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2固体质量差m 156 g 212 g212 g156 g56 g2Na2O22H2O=4NaOHO2固体质量差m 156 g 160 g160 g156 g4 g由此可见，每有2 mol CO2参与反应，固体增重为56 g，相当于2 mol CO的质量；每有2 mol H2O参与反应，固体增重为4 g，相当于2 mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。题组训练5.(xx衡水中学月考)在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是()ANH、Ba2、Cl、NOBK、AlO、Cl、SOCCa2、Mg2、NO、HCODNa、Cl、CO、SO解析过氧化钠具有氧化性，且加入溶液中会生成氢氧化钠，A选项中OH与NH不能大量共存；C选项中Ca2、Mg2、HCO均不能与OH大量共存；D选项中SO可以被氧化。答案B6(xx福州中学期末)一定量的Na2O2与CO2反应后的固体物质41.8 g，恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，下列说法正确的是()A41.8 g固体物质为Na2CO3B41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物C41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物D一定量的Na2O2为78 g解析如果41.8 g固体为Na2CO3，则其不可能恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，A项错；固体为Na2CO3和Na2O2的混合物，由其恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，计算可得B项正确；Na2O2与CO2反应不可能生成碳酸氢钠，即C错；根据钠离子守恒关系可求出一定量的Na2O2为0.5 mol，所以D项错。答案B7(xx安庆模拟)为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为1:1BNa2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时，需要H2O和CO2的质量相等CNa2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同解析Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:2，A项错误；生成相同量的O2时消耗H2O和CO2的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质而有漂白性，故原理不同，D项错误。答案C8(xx黄冈中学月考)200 时，11.6 g CO2和H2O的混合物气体与足量的Na2O2反应，反应后固体增加了3.6 g，则原混合物的平均相对分子质量为()A5.8B11.6C23.2 D46.4解析CO2与H2O通过过氧化钠时增加的分别为CO与H2的质量。设原混合物中CO2与H2O的物质的量分别为x mol、y mol，则44x18y11.6，28x2y3.6，、方程式联立可解得：x0.1，y0.4，则混合气体的平均相对分子质量为11.60.523.2。答案C9教材中给出的Na2O2与H2O反应的化学方程式2Na2O22H2O=4NaOHO2。为了探究Na2O2与H2O反应的机理，某学习探究小组在教师指导下设计了如图所示装置进行实验。实验步骤如下：按图示组装仪器，并检查气密性良好后装入药品。保持K1打开、K2关闭，将注射器中的水推入试管，此时A中并无气体产生。挤压装有酚酞的胶头滴管，使酚酞滴入试管中，A中溶液显红色。挤压装有稀盐酸的胶头滴管，使稀盐酸滴入试管中，红色消失后再滴加2滴。用双连打气球向A中鼓气，使A中部分溶液通过导管、喷头进入B中支管，发现淀粉KI溶液变蓝，KMnO4溶液褪色。迅速打开止水夹K2，关闭K1，继续向A中鼓气，待A中溶液进入C中试管约三分之一时停止鼓气，然后用热水浴加热试管片刻，有气泡冒出，经检验为氧气。回答下列问题：(1)用离子方程式表示淀粉KI溶液变蓝的原因_。(2)用离子方程式表示KMnO4溶液褪色的原因_。(3)A中冰盐冷浴和C中热水浴的作用分别是_、_。(4)Na2O2与H2O反应的机理是(用化学方程式表示)_。解析由知Na2O2和H2O反应的产物之一是NaOH；C中用热水浴加热试管中溶液放出氧气，说明该溶液中含有H2O2，故由可知Na2O2和H2O反应的另一产物是H2O2，综上分析可得出Na2O2和H2O反应的机理：Na2O22H2O=2NaOHH2O2、2H2O22H2OO2。H2O2中氧元素的化合价为1，处于氧元素的中间价态，因此，H2O2既具有氧化性又具有还原性。在酸性溶液中H2O2可将I氧化成I2，自身被还原成H2O。在酸性溶液中可将MnO还原成Mn2，自身被氧化成O2。答案(1)2I2HH2O2=I22H2O(2)2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O(3)防止生成的H2O2分解使H2O2分解(4)Na2O22H2O=2NaOHH2O2、2H2O22H2OO2归纳总结Na2O2结构和强氧化性的常考点1Na2O2的电子式为Na:2Na，O是个原子团。2Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。3在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。考点3 碳酸钠和碳酸氢钠1.鉴别2与足量盐酸反应的比较3Na2CO3溶液与盐酸反应(1)滴加顺序不同，现象不同，化学方程式不同。向盐酸里逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HClNa2CO3=2NaClCO2H2O向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)HClNa2CO3=NaClNaHCO3(无气泡)HClNaHCO3=NaClCO2H2O(2)滴加顺序不同，放出CO2的量可能相同，也可能不同。当2时，放出CO2的量一样多；2时，Na2CO3滴入盐酸中放出CO2多。4差量法在NaHCO3分解计算中的应用在化学反应中，根据质量守恒定律，反应物和生成物按一定的质量比发生反应。碳酸氢钠固体的分解反应，产物中的二氧化碳是气体，水是液体。反应体系中固体物质反应前后的差值与反应物、生成物的质量成正比例关系。具体如下：2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om(固)284 g 106 g 44 g 18 g 62 g其固体差量可用下列两种方法得出：(2NaHCO3Na2CO3)或(CO2H2O)，即(284 g106 g)或(44 g18 g)。题组训练10下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体解析本题考查碳酸钠与碳酸氢钠的相关定量计算，掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质，利用元素守恒计算是解题的关键。A项中混合物加热只有NaHCO3受热分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，减重b克，即生成的H2O和CO2的质量之和为b克，可求出a克混合物中NaHCO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。B项中最终得到的b克固体为NaCl，利用钠元素守恒可得：2n(Na2CO3)n(NaHCO3)58.5 gmol1b g，再结合n(Na2CO3)106 gmol1n(NaHCO3)84 gmol1a g，可计算出Na2CO3的物质的量，进而求出Na2CO3的质量分数。C项中由于生成的CO2逸出时会引入水蒸气，所以增重b克，即CO2和逸出的水蒸气的质量之和为b g，无法计算。D项中由于Ba(OH)2过量，最终b克固体为BaCO3，利用碳元素守恒列式求解，进而求出Na2CO3的质量分数。答案C11.浓度相同的NaOH溶液各100 mL倒入A、B、C三个烧杯中，分别向三份溶液中通入不等量的CO2，充分反应后，再向三份所得溶液中逐滴加入0.2 molL1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是()A原NaOH溶液的浓度为0.2 molL1BB烧杯中通入的CO2体积为448 mLC通入CO2后，不能确定A烧杯中的溶质D通入CO2后，C烧杯中溶质成分为NaOH和Na2CO3，且物质的量相等解析由图中看出，开始滴入盐酸时没有气体生成，可知三个烧杯中通入的CO2均不足量。向三个烧杯中分别加入100 mL 0.2 molL1的盐酸时，均恰好完全反应，所得溶液的溶质为NaCl，根据钠元素和氯元素的守恒可知原NaOH溶液的浓度等于盐酸的浓度，为0.2 molL1，A项正确；通入CO2后B烧杯中的溶质为Na2CO3，向其中加入50 mL盐酸时，Na2CO3转化为NaHCO3，再加入50 mL 盐酸时，生成CO2，故生成的CO2的物质的量等于50 mL 盐酸中溶质的物质的量，即开始通入的CO2的物质的量，为0.01 mol，B项错误；A烧杯中溶质为Na2CO3和NaHCO3，C项错误；通入CO2后，C烧杯中溶质成分为NaOH和Na2CO3，n(Na2CO3)n(NaHCO3)0.2 molL10.025 L0.005 mol，根据钠元素的守恒n(NaOH)0.1 L0.2 molL10.005 mol20.01 mol, NaOH和Na2CO3的物质的量比为2:1，D项错误。答案A12(xx淮北五校联考)将盐酸逐滴滴入NaOH、NaAlO2、Na2CO3的混合溶液中，下列图象能正确表示溶液中反应的是()解析滴入盐酸，发生反应的离子的先后顺序是OH、AlO、CO，所以开始发生的反应无沉淀生成，接着是AlO与H作用生成Al(OH)3沉淀，继续滴入盐酸，CO与H作用生成HCO(或CO2)，继续滴加盐酸，Al(OH)3沉淀溶解。所以符合此反应规律的图象是C选项。答案C13向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100 mL。(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的可能组成是_，_，_，_。(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是_mL(标准状况)。B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的化学式为_。原NaOH溶液的物质的量浓度为_。解析分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25 mL盐酸，含有的氢离子的物质的量为0.1 mol/L0.025 L 0.002 5 mol，此时发生的反应为COH=HCO，所以可知溶液中含有的CO物质的量为0.002 5 mol，后加的50 mL盐酸和HCO反应生成CO2，因为后加的氢离子的物质的量为0.1 mol/L0.050 L0.005 mol，所以CO2的体积为0.005 mol22.4 L/mol1 000 mL/L112 mL。在B中先加入的60 mL盐酸都没有气体生成，又加入15 mL盐酸才生成气体，也就是说只有HCO 0.1 mol/L0.015 L0.001 5 mol，则原溶液中只有0.001 5 mol CO，含有0.0060.001 50.004 5 mol OH，即原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3。根据钠守恒，可计算氢氧化钠的物质的量浓度。在图中，如果在开始生成CO2前后消耗盐酸的比为1:1，则原溶质为碳酸钠，若1:1，则为NaOH和Na2CO3的混合物。答案(1)NaOH、Na2CO3Na2CO3Na2CO3、NaHCO3NaHCO3(2)112NaOH、Na2CO30.150 mol/L归纳总结碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象的归纳总结1向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示。2向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示。3向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x:y1:1，其他比例时的图象略)。4向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m:n1:1，其他比例时的图象略)。